Pidimme selvityshankkeen keskeisiin tuloksiin liittyvän julkaisutilaisuuden webinaarina. Ensim hankkeen projektipäällikkö Mikko Kettunen kävi läpi selvityshankkeen tuloksia, seuraavana hankkeessa mukana ollut datainsinööri Olli Kivioja kertoi tekoälyyn liittyvästä selvityksestä ja lopuksi tilaisuus päättyi paneelikeskusteluun, jossa oli edustettuna johtava asiantuntija Petri Pylsy Kiinteistölliitto, sähkövoimatekniikan professori Pertti Järventausta Tampereen Yliopisto, asiakkuuspäällikkö Sanni Harala, Elenia, markkinainnovaatiot yksikön päällikkö Tuomas Rauhala, Fingrid, toimitusjohtaja Toni Laakso, Lempäälän Lämpö ja paneelikeskustelun vetänäjä toimi Mikko Kettunen.
Lähetyspaikkana toimi Lempäälä Talon kirjasto, jossa oli hienot puitteet tilaisuuden järjestämistä varten. Webinaari tallenne löytyy alta. Kiitos Striimukselle webinaari järjestelyistä.
Webinaarin yhteydessä saimme hyviä kysymyksiä, joihin emme kaikkiin pystyneet vastaamaan live lähetyksessä. Alla kysymykset ja niihin vastaukset
Kysymys: Mahdollistaako Suomen lainsäädäntö hankkeen tavoitteena olleen energiayhteisön käynnistämisen? Jäävätkö lait edelleen puutteellisiksi EU:ssa mahdollisiksi ajateltujen energiayhteisöjen perustamiseksi?
Vastaus: Case esimerkkinä olevalle Hakkarin alueelle on mahdollista rakentaa kiinteistörajat ylittävä energiayhteisö, koska alueella olevat kiinteistöt omistaa sama taho ja yhdessä ne muodostavat sähkömarkkinalaissa 4§ kohta 1 mainitun kiinteistöryhmän, jolloin sähkönjakelu ei ole luvanvaraista.
Jos kiinteistöillä on eri omistajat, niin tällöin sähkönjakelu kyseisten kiinteistöiden välillä on luvanvaraista toimintaa, joten aito kiinteistörajat ylittävä energiayhteisö ei ole mahdollinen.
Sähködirektiivissä 2019/944 artikla 16:sta sanotaan mm. seuraavaa:
“2 b) kansalaisten energiayhteisöillä on oikeus omistaa, perustaa, ostaa tai vuokrata jakeluverkkoja ja hallinnoida niitä itsenäisesti…”
Lisäksi todetaan
“3 e) kansalaisten energiayhteisöillä on oikeus järjestää kansalaisten energiayhteisön sisällä yhteisön omistamissa tuotantoyksiköissä tuotetun sähkön jakaminen”
Direktiivissä mahdollistetaan kiinteistörajat ylittävän energiayhteisön muodostaminen. Ongelma ilmeisesti on se, että mm. ylläolevat ovat ristiriidassa Suomen kansallisen lainsäädännön kanssa ja juuri näihin lakeihin tarvittaisiin päivitystä, jotka mahdollistaisi aidon kiinteistörajat ylittävän energiayhteisön.
Kysymys: Miten tekoälyä hyödynnettiin ja millä tekijöillä todettiin olevan suurin painoarvo?
Vastaus: Tekoälyä hyödynnettiin tutkimalla koneoppimismallien suoriutumista historian toteutuneille aikasarjoille, jotta saatiin kuva kuinka koneoppimismalli olisi tuolloin ennustamisesta suoriutunut. Tekoälyn kokonaisuuden kannalta myös tutkittiin käytetyn datan laatua ja puutteita joita kerätyistä datalähteistä kuten etäluettavista mittareista saatiin. Keskeisesti suurin painoarvo oli ennustettavan suureen aikaisemmilla oloarvoilla, mikä on aikasarjasuureille hyvin tyypillinen ominaisuus. Tämän lisäksi havaitsimme, että vastaavan suureen, mutta eri kohteen edeltävien oloarvojen käyttö paransi toistuvasti eri ennusteita. Näiden lisäksi merkittäviksi muuttujiksi ilmeni tieto vuorokauden ajankohdasta sekä alueen säähavainnot kuten lämpötila tai auringosta saatavilla oleva arvioitu neliöteho (W/m2).
Kysymys: Miten energiayhteisön asiakas-/kohdekiinteistöjen, kortteleiden ja alueiden energiatehokkuutta ja hiilijalanjälkeä aiotaan kehittää kokonaisuutena? Jokainen rakennus on erilainen ja osaratkaisuvaihtoehtoja on lukuisia.
Vastaus: Energiayhteisöissä jäsenet yhdessä voivat päättää tehdä kokonaisuuden energiatehokkuutta parantavia toimia ja myös yhdessä miettiä kiinteistö ja rakennuskohtaisia parannuksia. He voivat myös tehdä hankintaa keskitetysti, jolloin toimenpiteistä saadaan kustannustehokkaampia lopputuloksen ollessa vähintään sama. Vastuu energiatehokkuuden parantamisesta tässä tapauksessa on yhteisön jäsenillä.
Energiayhteisö ja mahdollinen mikroverkko ja sen ohjain jo yksinään parantaa energiatehokkuutta, johtuen paikallisista jakeluverkoista. Hiilijalanjälki pienenee energiatehokkuuden parantamisen myötä ja myös energiayhteisössä tuotettavan uusiutuvan energian myötä
Kysymys: Mikroverkko-ohjaimesta olisi mielenkiintoista kuulla tarkemmin. Kuka sitä operoi, tekee päätökset esim. optimointikriteerien suhteen?
Vastaus: Mikroverkko-ohjain pyritään suunnittelemaan niin, että se toimii itsenäisesti. Toki kaikki automaattiset järjestelmät tarvitsevat parametrointia eri asioiden suhteen ja vielä täysin automaattisesti vikatilanteet huomioon ottavaa järjestelmää ei ole rakennettu.
Tätä asiaa voidaan lähestyä monesta näkökulmasta ja mahdollisuuksia on monia. Kokonaisuus riippuu osittain myös ohjaimen kompleksisuudesta. Ohjaimilla voi olla monen eri tason kyvykkyyttä
Mikroverkko-ohjaimelle tarvitaan suunnittelija, ohjelmoitsija ja operoija. Nämä voivat olla yksi ja sama taho, toisaalta ne voivat erillisiä tahoja. Parhaimmassa tapauksessa operointia tarvitaan todella vähän, mutta varmasti sitä tarvitaan.
Operoitsijana voi toimia myös erillinen taho, joka mahdollisesti on myös vastuussa mikroverkko-ohjaimen suunnittelusta, mutta joku muu tekee konkreettisen ohjelmoinnin. Sama operoitsija on myös vastuussa muuttuvien parametrien päivityksestä, joiden perusteella ohjain tekee optimointia.
Automaattista optimointia voidaan kehittää hyvinkin pitkälle, mutta haasteeksi tulee ohjaimen kompleksisuus. Jos toiminta pidetään yksinkertaisena potentiaalisia operaattoreitakin on enemmän.
Näkisimme, että tässä voisi olla liiketoiminta mahdollisuus mm. suunnittelu- ja operointipalveluille. Esimerkkinä usean energiayhteisön keskusvalvomo palveluita tarjoava taho, jolla on myös paikallisia laitosoperaattoreita, jotka hoitavat perushuolto ja vikatilanteet. Samainen taho voisi myös suunnitella mikroverkkoja ja tarjota palveluitaan jopa energy as a service tyyppisesti.
Mikroverkko-ohjaimeen täytyy aina tehdä tapauskohtaista suunnittelua, jos halutaan päästä parhaimpaan lopputulokseen.
Kysymys: Onko jakeluverkosta irti oleva, kiinteistörajat ylittävä energiayhteisö mahdollista nykyisellä lainsäädännöllä?
Vastaus: Meidän käsityksen mukaan, puhtaasti irti verkosta (off-grid) oleva järjestelmä ei ole sähkömarkkinalain piirissä, jolloin kiinteistörajat ylittävä energiayhteisö olisi tässä tapauksessa mahdollinen. Tähänkin asiaan kannattaa pyytää Energiavirastolta tapauskohtainen näkemys.
Tämä asia vaatii vielä selvitystä, mutta jakeluverkkoon liittynyt energiayhteisö pystyy palvelemaan ja tukemaan muuta sähköverkkoa ja tätä kautta energiayhteisöstä saadaan molemmin puoleista hyötyä.
Kysymys: Millaisella ennusteajalla tekoälyllä kulutuksia on ennustettu? Oliko esitytyt kuvaajat siis ennustettu viikko eteenpäin, vai ennustettu esim seuraavaa tuntia liukuvasti eteenpäin?
Vastaus: Ennustetut kuvaajat on tehty 24 tuntia kerrallaan liukuvasti eteenpäin siten, että aina ennusteen välissä viimeisimmät toteumat on välitetty mallille ja malli on opettanut itsensä uudelleen ennen uutta ennustetta.
Kysymys: Onko käytetyistä koneoppimismalleista tarkoitus tehdä julkisia lähdekoodin tasolla, tai ainakin metodiikan kertomisen tasolla? Voisiko näihin malleihin tutustua esim. Githubissa?
Vastaus: Selvityksessä käytettiin yhtä neuroverkkomallia, selvityksessä ennustettavien suureiden lukumäärästä johtuen, joten mallien väliseen kattavaan vertailuun ei selvityksessä ollut resursseja. Mallin valinta perustui yhteistyökumppanin Aalto yliopiston Predictricity ryhmän aikaisempiin havaintoihin sähkömarkkinoiden ennustamisessa. Käytettyä koneoppimismallin lähdekoodia ei ole muodostettu julkisesti saataville esimerkiksi GitHubiin, mutta malli oli perinteinen ns. Neuroverkkomalli kahdella tanh piilokerroksella ulostulokerroksella ReLU sekä dropout-säännönmukaistamiskerroksella ja optimointi tehtiin Adamin stokastisella optimoinnilla.
Kysymys: Onko Euroopassa esimerkkejä energiayhteisöistä, joista Suomessa ja erityisesti Lempäälässä voidaan ottaa opiksi ja toteuttaa niitä?
Vastaus: Euroopassa on esimerkkejä erilaisista energiayhteisön toteutustavoista. Yleisesti energiayhteisö kehitys on vasta alussa, mutta vaikuttaa siltä että eurooppalaisissa kansallisten lainsäädäntöjen implementoinnissa ollaan Suomea edellä energiayhteisöiden näkökulmasta.
Esimerkiksi Euroopassa on kehitetty energiayhteisöjä tukevia jakelutariffeja, joilla kannustetaan käyttämään julkista jakeluverkkoa. Ranskassa olevassa energiayhteisö on saman julkisen pienjänniteverkon takana, jossa hyödynnetään paikallistariffia. Näkisimme, että myös Suomessa energiayhteisö tariffille on tarvetta, koska lähtökohtaisesti Suomessa on hyvin toimiva sähköverkko ja kuten yleisesti on todettu, ei ole taloudellisesti järkevää ylläpitää rinnakkaisia tai päällekkäisiä jakeluverkkoja. Kaikista järkevintä kaikkien kannalta olisi pystyä hyödyntämään ja käyttämään olemassa olevaa jakelu- ja siirtoverkkoa, mutta siitä pitää saada molemmin puolin taloudellisesti kannattavaa.
ProCemPlus hankkeen 2021 loppuun mennessä julkaistavassa loppuraportissa kerrotaan hiukan tarkemmin eurooppalaisista energiayhteisöistä
Kysymys: Minkälaisissa organisaatioissa näette suurimman potentiaalin energiayhteisön perustamiselle?
Vastaus: Näkemyksemme mukaisesti tämä ei ole ensisijaisesti organisaatio riippuvainen vaan riippuvainen siitä kuinka intensiivisestä energiankäytöstä potentiaalisessa energiayhteisössä on kyse.
Seuraavaksi tullaan siihen kysymykseen, mitä energia kyseisessä kohteessa maksaa kokonaisuudessaan. Tähän kustannukseen vaikuttaa monet asiat, kuten sähkönjakeluhinta, sähkönhinta, kaukolämmön hinta, kaukokylmän hinta ja muita lukuisia parametreja joko suoraan tai välillisesti.
Eli alueet, joilla käytetään paljon energiaa, energiakustannukset ovat korkeat ja alueilla on merkittäviä joustavia kuormia ovat potentiaalisimpia kohteita taloudellisesta näkökulmasta.
Myös sähkökatkolle herkät alueet ovat potentiaalisia kohteita mikroverkon saarekekyvykkyyden kautta. Tähän kyvykkyyteen vaikuttaa merkittävästi se, että minkälaisia tuotantoyksiköitä energiayhteisöön valitaan. Lyhytkin sähkökatko voi aiheuttaa merkittäviä tuotantokustannuksia ja -menetyksiä.
Tietysti organisaatiot, jotka luonnostaan ovat kiinnostuneita teknologiasta ovat potentiaalisia kohteita. Vaikkapa kylmälogistisella varastolla ja samalla alueella olevalla muulla palveluilla on hyvä potentiaali energiayhteisöksi.
Toisaalta organisaatiot, jotka eivät yksinään ole riittävän intensiivisiä energiankäyttäjiä, mutta kun otetaan naapurit mukaan, niin yhdessä he muodostavat energiaintensiivisen alueen. Yhdessä heidän riskit ovat hajautettu, keskittämisen kautta investoinnit tehokkaampia ja mahdolliset operointikustannukset jaettu
Yksinään vastausten perusteella ei voi tehdä johtopäätöksiä, vaan asianosaisten tulee selvittää asiat tapauskohtaisesti. Lempäälän Lämpö ei ota vastuuta vastausten perusteella tehtävistä päätöksistä.
